DQZHAN技術(shù)訊：高低壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)交流
如果你是搞開關(guān)柜設(shè)計(jì)的，目前的當(dāng)務(wù)之急應(yīng)是多看元器件樣本，要了解元器件的外形尺寸、技術(shù)性能、安裝方式等，要學(xué)**家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，知道不同電壓等級(jí)下的帶電距離、絕緣方式、防護(hù)等級(jí)和連鎖要求等，標(biāo)準(zhǔn)必看
GB3906和GB7251，書可看《成套電氣開關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)》（上、下）。二次原理圖可參考公司生產(chǎn)過的產(chǎn)品圖紙和斷路器廠家的原理圖，對你來說可看《怎樣看懂二次電氣原理圖》（書和圖紙可以在你們資料室借），電氣圖紙由設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，你設(shè)計(jì)的或改動(dòng)的一定要請?jiān)O(shè)計(jì)單位簽字蓋章，因你們沒有資質(zhì)。你的作用是將設(shè)計(jì)要求變?yōu)楫a(chǎn)品，要滿足尺寸、功能、溫升和技術(shù)性能要求。
成套開關(guān)設(shè)備實(shí)用技術(shù)35KV及10KV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)文章探討了35kV，l0kV高壓開關(guān)柜制造設(shè)計(jì)中關(guān)于防護(hù)等級(jí)，絕緣距離、爬電距離、五防聯(lián)鎖功能、溫升，接地問題。
目前電力裝機(jī)的快速增長，推動(dòng)了高壓開關(guān)市場的快速擴(kuò)容，尤其是35KV，l0kV中壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是極其廣泛。所以本文作者重點(diǎn)針對中壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)方面寫出自己的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，寫出拙見,僅供同行參考,并請指正。
幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)
①關(guān)于柜體的結(jié)構(gòu)要求。所有開關(guān)柜的殼體必須是金屬外殼，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，柜體內(nèi)的斷路器室，母線室，電纜室的上方均設(shè)有壓力釋放通道，二次線的敷設(shè)美觀并便于檢查。開關(guān)柜內(nèi)所有一次電器元件的安裝梁必須是金屬的且應(yīng)可靠接地。
②關(guān)于防護(hù)等級(jí)的要求。10KV,35KV高壓開關(guān)柜屬于高壓帶電設(shè)備，為了防止人體接近高壓開關(guān)柜的高壓帶電部分和觸及運(yùn)動(dòng)部分，在設(shè)計(jì)開關(guān)柜時(shí)，我們必須考慮柜體防護(hù)等級(jí)的要求，對于10KV固定式開關(guān)柜如GG-1A-10，XGN2-10,必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求，移開式
JYN和KYN系列如JYN2-10,KYN1-10,KYN11-10,KYN28-10等必須滿足防護(hù)等級(jí)IP4X的要求,對于35KV固定式開關(guān)柜如XGN17-40.5等必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求，移開式柜如GBC-40.5,JYN-40.5必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求,移開式KYN系列開關(guān)柜如KYN10-40.5,KYN61-40.5必須滿足防護(hù)等級(jí)IP4X的要求。
當(dāng)然開關(guān)柜設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以追求更高的防護(hù)等級(jí)，但存在的問題是隨著防護(hù)等級(jí)的提高，生產(chǎn)成本相應(yīng)提高，散熱條件變差，所以不能一味追求高的防護(hù)等級(jí)，一般以IP3X和IP4X為宜即可。
③絕緣距離。由于10Kv,35KV開關(guān)柜用于對三相交流電進(jìn)行分配，因此相間及相對地之間必須保證一定的絕緣距離，否則會(huì)引起短路，對整個(gè)電力系統(tǒng)造成危害。故我們在設(shè)計(jì)開關(guān)柜必須滿足一下絕緣距離的要求：如單純以空氣作為絕緣介質(zhì)且海拔高度在1000m時(shí)，對于10kV相對地，及相與相之間滿足大于等于125MM,35kV相對地，及相與相之間滿足大于等于300MM，但若海拔高度超過1000m時(shí)，應(yīng)按GB3906的要求對絕緣距離給予修正。但有時(shí)受配電室地方的限制，我們所制作開關(guān)柜的外形尺寸往往不能滿足絕緣距離的要求，所以可以采取以下幾種方法來解決絕緣問題：
**，在金屬封閉高壓開關(guān)柜中，采用非金屬的絕緣隔板，以此來加強(qiáng)相間或相對地絕緣，達(dá)到縮小對絕緣距離的要求。但必須注意10kv時(shí)帶電裸導(dǎo)體與該絕緣板間應(yīng)保持不小于30m，在40.5kv時(shí)帶電裸導(dǎo)體與該絕緣板間應(yīng)保持不小于60mm。該方法的缺點(diǎn)是絕緣隔板受使用環(huán)境影響很大，存在絕緣老化的問題。
**，使用熱縮套管把高壓帶電導(dǎo)體整個(gè)熱縮起來，實(shí)踐中10KV要確保絕緣距離不小于100mm,35kV要確保絕緣距離不小于200mm。缺點(diǎn)是熱縮套管同樣存在絕緣老化的問題。隨時(shí)間推移絕緣強(qiáng)度會(huì)降低。
綜上所述，在設(shè)計(jì)許可的情況下，盡可能地使用空氣絕緣來滿足絕緣的要求。
④爬電距離.電力系統(tǒng)是供電部門的核心系統(tǒng)，不能有絲毫的馬虎，用戶往往追求高可靠性，在爬電距離方面對我們制造廠家提出了十分嚴(yán)格的要求，實(shí)踐中我們要符合以下條件：高壓開關(guān)柜中各組件及其支持絕緣件(純瓷及有機(jī)絕緣件)的外絕緣爬電比距高壓電器組件外絕緣的爬電距離與額定電壓之比在Ⅱ級(jí)污穢對于純瓷絕緣為18mm/kV，對于有機(jī)絕緣為20mm/kV。為了滿足以上要求我們所采取的措施是，要求配套廠家增大增加絕緣子的傘群，另外在開關(guān)柜使用環(huán)境較潮濕的場所，為了防止發(fā)生凝露，在開關(guān)柜中的電纜室，斷路器室加入帶溫控裝置的加熱器。
⑤五防聯(lián)鎖功能。開關(guān)柜能否可靠**的運(yùn)行，五防聯(lián)鎖是十分重要的，國家標(biāo)準(zhǔn)對開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖有明確的要求，所以我們在設(shè)計(jì)制造開關(guān)柜時(shí)必須遵守以下原則：高壓開關(guān)柜因具備防止誤拉合斷路器，防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)，防止帶地刀閘(或接地線)送電，防止帶電合接地刀閘(或掛接地線)，防止誤入帶點(diǎn)間隔等五種防誤措施。目前為了實(shí)現(xiàn)五防功能，各個(gè)廠家各種型號(hào)的開關(guān)柜，如GG—1A、XGN2、JYN、KYN柜機(jī)械聯(lián)鎖制作各有特色，且功能齊全。其目的都為了防止現(xiàn)場工作人員的誤操作。
⑥溫升。電力系統(tǒng)開關(guān)柜中，各電器元件在正常工作時(shí)均有不同程度的發(fā)熱，所以國標(biāo)GB3906中，對于開關(guān)柜各組件的溫升做出了明確的要求，即柜內(nèi)各組件的溫升不得超過該組件相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對于可觸及的外殼和蓋板的溫升不得超過20K.主回路的溫升在額定電流和頻率下應(yīng)遵守GB763《交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱>>的規(guī)定。為了達(dá)到溫升的限制條件必須做好以下幾點(diǎn)：制造上加強(qiáng)開關(guān)柜制造工藝(如母線搭接面上鍍銀，燙錫);設(shè)計(jì)上避免渦流現(xiàn)象的發(fā)生或采用不倒磁材料;大電流增加風(fēng)冷裝置。
⑦高壓開關(guān)柜的接地：開關(guān)柜中各電器元件均為帶電體，為了保證檢修時(shí)人身的**，所以各電器元件必須**可靠接地。在設(shè)計(jì)制造開關(guān)柜時(shí)必須做到以下幾點(diǎn)：沿所有開關(guān)柜的寬度方向設(shè)有專用貫通的接地母線，該接地母線因與接地網(wǎng)相連;開關(guān)柜中各電器元件的接地必須與專用接地母線相連。
結(jié)語
隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，開關(guān)柜的設(shè)計(jì)永無止境，我們需要不斷學(xué)**家標(biāo)準(zhǔn)，借鑒國外大公司先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
